随着现代“高效、低能、低碳”设计理念的兴起，如何减少物理样机数量、缩短研发周期、减少工作节拍、提高生产效率成为众多企业亟待解决的问题。由于计算机及信息技术的快速发展，数字化制造技术以其独特的优点逐渐成为现代制造业的发展趋势。本文针对汽车后轮罩总成点焊机器人工作站，进行了点焊机器人工作站的数字建模，利用DELMIA和CATIA软件，在数字化虚拟仿真环境中分析了点焊机器人工作站的设计方案及生产方案，并实现了后轮罩总成点焊机器人工作站的数字化动态仿真及制造工艺的优化。在对汽车后轮罩总成的结构特点和点焊焊接工艺特点进行分析的基础上，并根据生产节拍及工艺特点的要求，设计分析了汽车后轮罩点焊机器人工作站的点焊机器人数量、点焊机器人工作站工序数量、平面布局及人员配置，从而确定点焊机器人工作站的规划设计方案。在点焊机器人工作站规划设计方案的基础上建立了汽车后轮罩点焊机器人工作站数字模型，设计了点焊机器人工作站的生产方案，并完成了对点焊机器人工作站相关运动机构的运动链定义。在DELMIA数字化工厂化虚拟仿真环境中，完成了对焊点的定义、焊点的工艺分配和焊点任务分配，并对点焊机器人的定位和空间运动进行了深入的仿真分析。由于汽车后轮罩的焊点较多，点焊的焊接顺序是否合理是影响生产节拍的重要因素。本文结合旅行商问题（TSP），对焊点组的空间划分和焊点的工艺分配进行了深入分析和研究，归纳了焊点规划数学模型，简化了点焊机器人焊接作业路径规划的复杂程度。根据实用性原则和适用性原则，采用Prim算法解决焊点顺序规划问题，用VisualBasic编程语言编写了点焊路径规划程序，实现了快速规划计算，求出了优化解，并通过数字化虚拟仿真，验证了此种规划方法较为合理。在DELMIA数字化工厂虚拟仿真环境中，对汽车后轮罩总成点焊机器人工作站的焊接过程进行了仿真分析。通过工序时序分析和碰撞干涉分析，优化了生产过程，提高了生产效率，解决了影响生产效率的瓶颈问题，同时实现了点焊机器人的离线编程，验证了点焊机器人工作站作业规划的合理性。本文通过对后轮罩总成机器人工作站的规划仿真分析，合理利用了车间空间、缩短了设计周期、减小了生产节拍、提高了生产效率、降低了生产制造成本，其规划方案和结果对此类规划具有很高的参考价值。